先导SVG正式-技术协议.doc

3120吨转炉项目LF精炼炉35KV系统动态无功补偿和谐波治理装置（SVG）技术协议甲方：河北钢铁集团九江线材有限公司乙方：天津市先导倍尔电气有限公司河北钢铁集团九江线材有限公司（以下简称甲方）与天津市先导倍尔电气有限公司（以下简称乙方）经双方代表认真协商，就甲方大修改造工程3120吨转炉项目LF精炼炉动态无功补偿和谐波治理装置项目达成如下技术协议：一、 系统设计方案1.1 系统参数及设备选型1.1.1 系统概况1.1.1.1 每套SVG挂接在对应的LF精炼炉本体35KV高压配电室，电压等级：35KV 50HZ 三相;低压供电： 三相 交流380V 50HZ。35kV母线侧最大短路电流27kA。1.1.1.2 35KV主变参数：l220KV变电站主变有两台，在线用，型号相同。l额定容量： 100MVAl额定电压： 220KV/35KV1.1.1.3 LF精炼炉炉变参数：lLF精炼炉本体35KV高压配电系统主接线如附图（一）。lLF精炼炉炉变参数：额定容量18000kVA（允许长期超载20），一次电压35kV，二次电压330290230V，二次电流35836A。1.1.2补偿容量计算精炼炉无功功率补偿容量的计算一般有两种方法：一种是按照钢铁企业电力设计手册中有关计算办法，另一种是按照经验以电炉变压器的容量大小，不计量纲以百分数估算。下面就这两种方法做简单地说明：1.1.2.1 按照钢铁企业电力设计手册中有关有关电炉的无功功率的计算办法， 补偿容量的计算:电炉从正常到三相工作短路状态的无功功率最大波动量，根据钢铁企业电力设计手册可知电弧炉无功功率最大波动量 式中 n电弧炉台数； 第i台电弧炉平均融化视在功率，MVA； 第i台电弧炉运行时平均功率因数； 经验系数，与冶炼材料，运行工艺，过程和阶段有关，见附表 三相不对称影响系数，见附表 ，在电弧炉不同的冶炼阶段取值不同，炼钢电弧炉可分成起弧期、融化期、精炼期。 由下式计算 = 式中第i台电弧炉三相工作短路时视在功率。在第i台电弧炉三相工作短路时视在功率参数不全时，由于电炉变压器厂家规定长期运行不得超过1.2倍的额定值。故将电弧炉的三相短路时的视在功率修正为=1.2 Sei 电弧炉不同冶炼阶段的和值起弧期融化期精炼期0.70.40.31.251.121.05补偿容量 式中PCC点允许的最大电压波动值。按照PCC点允许的最大电压波动值为2%，电弧炉的和值分别为0.7和1.25，精炼炉的和值分别为0.3和1.05。因变压器及电网参数不全，计算过程复杂，不再做进一步描述。1.1.2.2 按照经验公式：精炉的无功补偿容量为变压器容量40-50%（不涉及到量纲）已知电炉变压器的容量为18MVA，按45%计算，其补偿容量为：45%18=8MVAR1.1.3 设备选型：选择补偿容量8MVAR。补偿方案为直接高压的SVG的方式， SVG为8Mvar（可以发8MVAR的感性无功和8MVAR的容性无功）功率因数达到0.95以上,电压波动小于3%。选择设备型号：XDSVG-L35/8-8/H。SVG本身不产生谐波，只要滤除系统的谐波即可。 1.2 SVG技术方案介绍1.2.1 SVG部分的设备组成：控制柜控制装置的运行、保护和监测； 功率柜提供动态无功功率和谐波电流通路的大功率电力电子装置，采用链式换流器，也简称为换流链；功率部分冷却装置-采用强迫风冷装置； 启动柜隔离开关、限流电阻、避雷器等；连接电抗器将装置接入系统的连接电抗器；1.2.2 SVG部分原理图1.2.3 控制柜控制器采用柜式结构，表面采用静电喷塑工艺处理。柜体选用优质 “三防”产品，抗强电磁干扰能力强。信号传输通道中用的光纤及附件是美国安捷伦公司的产品，可靠性高。其它控制系统中的附件，如各类集成电路等都采用国外的知名公司产品。控制柜内安装有SVG控制系统，包括：控制器、脉冲发生器和脉冲分配器。1、主控制器的基本构成XDVAR系列SVG动态补偿装置采用了紧凑型机箱结构，强弱电分离，抗干扰能力强，并结合前插拔和后插拔的优点，维护方便。下图描述了紧凑型机箱的设计方案，并给出了机箱操作面板的实际外观。 主控制器的基本构成图主控制器安装于控制屏中，由主控机箱、PLC（可编程逻辑控制器）和触摸屏等几个主要部分组成，如图所示。各部分功能如下：1) 触摸屏：人机界面2) PLC：控制触摸屏的显示与操作，并完成滤波电容器组的投切控制。其中一个RS485串口与主控机箱连接，另一个RS485口与触摸屏连接。3) 主控机箱：由各功能板卡组成，完成核心的控制功能, 采用6U21槽机箱。2、控制器功能板卡表1 控制器板卡功能说明名称功能数量电源板提供12V电源1信号板模拟、开关信号的处理1监控板监测、计算、通信1主控板核心控制器，核心算法1脉冲发生板三相桥臂LINK的PWM脉冲信号产生， 1GMLINK板所有链节状态与控制信号的汇集处理器1MLINK111向链节发送脉冲信号，并与链节进行通信。113、控制器功能1）现场参数设置功能成套装置具有供值班员使用的参数设置功能，所有设置的内容可保存十年以上而不丢失，不受停电和干扰信号的影响；2） 显示功能本系统采用液晶显示器，具有友好的人机界面。可提供如下功能：可分别显示高、低压侧的电压、电流、功率因数、无功功率、有功功率； 显示SVG装置的输出电流、无功容量； 显示逆变器各个链节模块的工作状态； 显示相应的高压断路器的通断状态； 显示各类保护动作情况及故障告警等信息； 显示冷却系统的工作状态；显示历史事件记录3）事件顺序记录当各类保护动作或监视的状态发生变化时，控制器将自动记录事件发生的类型、相别及动作值，事件按顺序记录，可通过液晶进行查询，并以通讯方式远传。动作次数可永久保存，即使掉电也不丢失。事件的清除靠手工操作实现。4）保护和闭锁功能控制器具有CT 断线检测及闭锁调节功能、控制器具有PT断线检测及闭锁调节功能；微机内部出现任何电路故障均不会有误动作输出。电容器开关故障跳闸时，报警并闭锁微机控制器的无功出口。当SVG发生故障时，SVG自动闭锁，并发出报警信息。4、 通讯功能控制器具有和上位机通讯的标准化接口。采用通讯管理机实现就地和远方通讯。同时SVG具备与变电站综合自动化联网的功能，高压开关柜的合闸、分闸及状态监控在SVG的后台保护上实现。可采用包括RS232C、RS485、以太网和Modem等多种通讯方式。 5、 保护功能装置采用了综合保护策略，以提高装置可靠性。保护策略包括器件级保护、装置级保护和系统级保护三级，如图7所示。器件级保护的动作时限不超过10s，在发现器件过流、过压或驱动信号异常时，能够迅速实施保护。装置级保护的动作时限为500-1000s，当发现装置有过载、直流电压过高等异常工况时，便实施保护。系统级保护的动作时限为5-2000ms，当发现系统失压、系统电压过高、冷却系统故障等异常工况时，便实施保护。除了分级的保护策略外，控制单元为保护单元的后备保护，监测单元为控制单元的后备保护。这样，分级分层的综合保护策略大大提高了装置的可靠性。图7 分级的保护策略保护类型如下：母线过压、母线欠压、过流、速断、直流过压、电力电子元件损坏检测保护、丢脉冲、触发异常、过压击穿、阀室超温、保护输入接口、保护输出接口控制和系统电源异常等保护功能。6、远程监控系统SVG动态补偿装置随机附带了功能强大的远程监控系统。远程监控系统由监控终端和监控中心服务器组成。监控终端位于SVG 控制柜中，可实时采集运行现场的各项在线运行参数，如电压、电流、频率信号，各类开关量信号，故障扰动信号，保护闭锁信号等，并对现场运行的动态无功补偿装置的运行性能进行评估。上述信号也可以通过Internet 网络实时传输回中心服务器，由专职技术服务人员负责分析，提供故障解决方案，并通过网络系统迅速排除故障，优化控制，达到数字化、网络化、智能化、远程化售后技术支持与服务的目的。1.2.4功率柜（换流链）设计功率柜参数：额定频率： 50Hz额定容量：8Mvar额定电压： 35kV容量调节范围： 从额定感性容量到额定容性容量连续可调冷却方式： 风冷平均损耗： 0.4%谐波特性： 10次/h时，35KV母线允许电压变动3（参考标准GB 12326-2000），电压闪变Pst0.6l 35KV母线月平均功率因数0.952.8、SVG产品 完全符合下列标准要求：1） IEC146 半导体交流器2） IEC147 半导体设备的主要额定值3） GB/T3859.1-1993 半导体变流器基本要求规定4） GB/T7261-1987 继电器及继电器保护装置基本试验方法5） GB50055-93 通用用电设备配电设计规范6） GB50054-95 低压配电设计规范 7） ZBK45017-90 电力系统用直流屏通用技术条件8） LS（W）30-40-JT 电力系统用同控制直流电源柜技术条件9） NDGJ8-89 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程10） DL/T4592000 电力系统直流电源柜订货技术条件11） DL/T5044-2004 火力发电厂、变电站直流系统设计技术规定12）DL/T5137-2001 电测量及电能计算装置设计技术规程13） 部颁 电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点14） GB3895-83 半导体电力交流器15） GB3797 电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备16） IEC61000-4 电磁兼容性试验和测试方法17） GB/T13384-92 机电产品包装通用技术条件18） GB/T4892-1996 硬质直方体运输包装尺寸系列19）DL/T672-1999变电所电压无功调节控制装置订货技术条件20）GB11920-89 电站电气部分集中控制装置通用技术条件21）DL442-91 高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件22）GB50227-95 高压并联电容器装置设计规范23）GB11024 高电压并联电容器耐久性试验。24）GB11025 并联电容器用内部熔丝和内部过压力隔离器。25）DL/T604-1996高压并联电容器装置定货技术条件26）GB3983.2高压并联电容器 27）GB1985-89交流高压隔离开关和接地开关28）GB 10229-88电抗器29）DL/T653-1998高压并联电容器用放电线圈订货技术条件30）JB/T 3840-1985并联电容器单台保护用高压熔断器31）DL/T620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合32）GB/T 11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器33）GB1985 交流高压隔离开关和接地开关测试质量执行标准1）GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波2）GB 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变3）GB 12325-90 电能质量 供电电压允许偏差4）GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度三、 供货范围3.1 XDSVG-L35/8-8/H：2套.设备供货清单序号设备名称型号规格柜体尺寸（宽*深*高）数量单位1控制柜SVGKZ-35D另含就地控制箱3只每相一个(放功率柜旁)。800*800*22001台2功率柜SVGGL-35D-8M3相机架（共9台功率柜），含63个功率模块9台3启动柜SVGQD-35D-8M1台4SVG连接电抗器（铁心）35KV，960KVAR1台5高压开关柜KYN61-40.51台 特别说明：1、每套SVG提供能充分满足设备冷却要求的工业冷风机（上海海立特、常熟银城产品）；2、每套SVG提供35KV母线至高压开关柜、高压开关柜至SVG之间电缆（约50米）以及电缆中间和终端。3、提供远方工作站（含连接光纤），甲方于配电楼内能够监视SVG系统的工作情况。3.2主要器件、材料清单3.2.1、功率模块元件清单：VPM-180-1250型序号符号型号名称数量技术数据生产厂1CD1MF0：2500V/655F自俞、分段、金属化膜电容 直流电容1安徽铜峰2FF200R33KF2CIGBT模块2200A,3300V德国EUPEC 32SD315A-33IGBT驱动2CONCEPT4散热器15控制板16其它13.2.2、SVGGL-35D-8M功率柜序号符号型号名称数量技术数据生产厂1FJR4D400风机1德国依必安2VPM-180-1250功率模块6自制3柜体及绝缘件14其它13.2.3、SVGQD-35D-8M启动柜序号符号型号名称数量技术数据生产厂1JCZ6-250/40.5真空接触器140.5KV 250A21.5KV/120欧/1000W启动电阻363柜体14其它13.2.4、SVGKZ-10D控制柜序号符号型号名称数量技术数据生产厂1开关、继电器施耐德2PLC6ES7216CPU1DC/DC/DC西门子3CMPPWS6600S-S触摸屏1Hitech 4PS2、PS3WHA300-2424V电源模块2自制5PS4、PS5CONP5V305V电源板2自制6控制器1自制7分相控制器3自制8柜体19其它13.2.5、高压开关柜序号符号型号名称数量技术数据生产厂1ZN85-40.5真空断路器1手车式、内触头梅花瓣、630A。2LCZ-35电流互感器3300/53CSC200综保1北京四方继保4HY5WR-51/134避雷器35JN12-40.5 630/3P接地开关16柜体1四、双方分工4.1 乙方负责整套SVG系统（包括35KV进线及土建施工图）的设计、制造、设备供货及安装、调试等全部工程。4.2 甲方为乙方提供电源、用水及有关资料。4.3 甲方派员专职或兼职负责现场协调。4.4 甲方对工程进度、工程质量进行监督、办理分部、分项工程的交工验收手续及签证。五、技术服务5.1 乙方负责所有设备就位、连接、安装。5.2 乙方委派合格的技术人员至现场参与乙方提供的设备现场验收及通电测试。5.3 乙方负责系统调试、电能质量测试(最终乙方委托具备国家承认资质的权威电能质量监察部门提供电能质量合格证明)。5.4 乙方根据甲方的要求及时提供现场技术支持。六、设计资料交付6.1 提供设备设计